馬鈴薯微型薯原原種氣霧栽培技術研究

關鍵詞：馬鈴薯微型薯；原原種氣霧栽培；營養液管理；環境控制系統中圖分類號：S532 文獻標志碼：B 文章編號：1674-7909（2025）8-98-4DOI：10.19345/j.cnki.1674-7909.2025.08.021

0 引言

馬鈴薯作為全球重要的糧食作物之一，廣泛應用于食品、飼料和工業加工中。隨著農業現代化的推進，傳統的馬鈴薯種植方式面臨種薯退化、病毒傳播及環境壓力等多重挑戰。特別是在種薯繁育過程中，種薯的病毒感染和退化速度較快，影響了產量與品質[1]。氣霧栽培技術作為一種新型的高效栽培方法，能夠精準控制環境因素和養分供給，大幅提升馬鈴薯微型薯原原種的生長速率與品質。該技術能解決傳統栽培方式中面臨的諸多瓶頸，還能為馬鈴薯原原種的生產提供保障[2]。研究旨在探討馬鈴薯微型薯原原種氣霧栽培的關鍵技術及其應用，推動馬鈴薯產業的技術創新與可持續發展。

1馬鈴薯微型薯原原種概述

馬鈴薯微型薯原原種是馬鈴薯種子的種子，采用無病蟲害、無病毒的技術手段，從健康母株中選育的優勢頂芽作為繁殖材料3，通過莖尖剝離技術培育出純凈試管苗，用試管苗培育微型薯原原種，這些微型薯攜帶病菌少、種性旺盛，能夠在適宜環境中培育出優質的馬鈴薯原種，可以有效解決馬鈴薯種薯退化的問題。感染病毒會導致馬鈴薯種薯的退化速度加快，退化后的種薯抗病性差、產量低、商品性差，影響農業生產的效益。因此，選育健康的微型薯原原種具有關鍵意義。馬鈴薯微型薯原原種的生產需要嚴格控制病毒污染源，確保其純凈度和遺傳穩定性。在其繁育過程中，選擇優質的無病母株，利用組織培養、脫毒技術等手段獲取無病毒、無病害的試管苗，采用空中結薯法在適宜的栽培條件下培育與擴繁微型薯。微型薯具有較高的再生能力和較快的繁殖速度，因此在種薯更新、品種改良和擴繁方面具有優勢。該技術能提高種薯的抗病性、產量和商品性，還能有效提高種植效益，減少種薯供應中的風險。

2氣霧栽培技術原理

氣霧栽培技術利用高壓噴霧裝置將營養液細化成微小霧滴，并在植物根系區形成懸浮的氣霧環境，使根系直接吸收水分與養分，避免傳統土壤栽培中的水分流失和病害傳播[4]。在氣霧栽培環境下，植物的根系不直接接觸土壤，而是在精確控制的濕度、溫度和 濃度的氣霧環境下生長。優化各項環境因子，能夠加速植物生長，提高植物繁殖速率，適合馬鈴薯微型薯原原種的快速繁育與大規模種苗生產。

3馬鈴薯微型薯原原種氣霧栽培設施

3.1 設施規劃設計

馬鈴薯微型薯原原種氣霧栽培設施的規劃設計應從空間布局、栽培單元配置和光照系統設計等3個方面進行。其一，空間布局應根據栽培密度和植物生長需求確定，栽培單元的密度為8\\~10株 以保證植物獲得足夠的光照和通風[5]。設施設計采用平層架構，保證每株植物的生長空間，避免擁擠。栽培單元之間設有寬度為 5 0 c m 左右的間隔，以便操作和空氣流通。其二，栽培單元配置應確保根系能夠有效接觸霧化的營養液。在栽培單元的設計中，噴霧裝置的布置間距一般為 2 0～3 0 c m ，霧化粒徑控制在 5 0～8 0 μ m ，以確保水汽霧化后均勻分布，促進根系吸收。每個栽培單元應配置獨立的水分調控系統，以精確控制水分供給；保持濕度在 70 % ～ 90 % ，以適應馬鈴薯微型薯的生長需求。其三，光照系統設計應滿足光強和光周期的要求。常采用光強為 的全光譜LED燈具，光周期設定為 1 6 h 光照 ? 8 h 黑暗，以模擬日照條件，保證植物光合作用和正常生長。

3.2營養液管理系統

營養液管理系統應具有適宜的水分、養分供應及pH值范圍，以滿足馬鈴薯微型薯的生長需求。營養液通常采用全營養液配方，其電導率控制在 1 . 8 ～ ，pH值保持在 5 . 5～6 . 0 ，確保植物能夠高效吸收必需的元素。為避免馬鈴薯微型薯內養分失衡，系統應具備實時監測和調節功能，自動調節液體濃度和成分，以滿足不同生長階段的需求。另外，營養液管理系統應具備過濾和循環功能，確保液體的清潔和高效使用。采用定時循環方式，保證養分的均勻供應，避免營養沉淀或浪費。

3.3環境控制系統

馬鈴薯微型薯原原種氣霧栽培的環境控制系統依賴于一系列精密設施，確保栽培環境的穩定性和適宜性。溫濕度控制設施采用溫控機組、加濕器、除濕機等智能化空氣調節系統。這些設備利用反饋調節機制，實時監測并調節室內環境，確保根系和植株生長的最佳溫濕條件。光照控制系統采用全光譜LED燈具，以提供均勻且適宜的光強。 釋放裝置和傳感器等 濃度調節設備維持環境中 濃度在適宜范圍內，以促進植物的生長和繁殖。

4馬鈴薯微型薯原原種氣霧栽培技術流程

4.1 品種選擇

品種選擇應結合抗病性、繁殖能力、適應性及市場需求等因素。選擇時應優先考慮抗病毒性、抗病蟲害能力強且適應氣霧栽培環境的品種。常見的適用于氣霧栽培的馬鈴薯品種包括以下幾種。① 高抗病毒品種，如“黃皮紅心”\"改良沃五”，具有較強的抗病毒性，能夠有效避免常見的馬鈴薯病毒病害，保證種薯的健康生長。 ② 早熟品種，如\"金黃1號”和“實驗一號”，這些品種生長周期較短，能夠較快繁育出微型薯，適合氣霧栽培系統中的高效繁殖需求。 ③ 高產和優質品種，如“百畝田008”，這些品種在常規栽培中表現出較高的產量和較好的商品性，且根系發育良好，適應氣霧栽培的無土栽培環境。

4.2 脫毒苗培育

馬鈴薯微型薯原原種氣霧栽培技術中的脫毒苗培育包括以下幾個環節。

4.2.1 母株的選擇與采集

選擇健康、無病害的馬鈴薯母株作為脫毒苗的原材料。母株應為高抗病品種，確保后續脫毒處理的有效性。采集時，應選擇莖尖或芽點部分，這部分組織分裂旺盛且分化能力強，利于后續生長。

4.2.2 組織培養

將采集的組織在無菌條件下處理后，將其置于培養基中培育，培養基中加入適宜的植物生長調節劑，以促進芽的分化和生長。培養基一般選擇MS培養基或改良的MS培養基，并根據不同的植物品種和生長階段調整培養基成分。

4.2.3 病毒檢測與熱處理

采用RT-PCR技術檢測母株中是否存在病毒。如果發現有病毒感染，可采用熱處理技術進行脫毒。將已分化的組織培養苗置于溫水中，溫度控制在 ，持續 2 4 h ，以高溫抑制病毒的傳播，達到脫毒效果。

4.2.4 苗木生長與增殖

脫毒處理后的苗木移植至新的無菌培養基中生長，逐步增殖培養，得到健康的脫毒苗。在此過程中，保持培養基的營養成分 ? p H 值、溫度、濕度及

光照條件的穩定，以促進苗木的健康生長。

4.2.5 定植前病毒篩查

增殖后的苗木要進行二次病毒檢測，確保脫毒效果達到標準。經過進一步篩選與培育，獲得適用于氣霧栽培的優質脫毒苗。

4.2.6轉移至氣霧栽培系統

經篩查和培養后的脫毒苗可移入氣霧栽培系統。氣霧栽培時應提供適宜的營養液和環境控制條件，促進其快速生長和繁殖。

4.3栽培管理

良好的栽培管理不僅能促進植株健康成長，還能確保微型薯的高質高產。

4.3.1 定植與布局

植株在定植時，要確保每株微型薯原原種具有適當的空間，以便根系在氣霧中自由生長，避免過密引發根系間的競爭。合理設置行距和株距，可有效優化氣流和光照分布，保持根系生長良好和營養供應均衡。建議定植密度為8\\~10株 ，根據植株大小和氣霧栽培設施的空間配置進行調整。

4.3.2 植株修剪與管理

莖葉過密會導致氣霧傳遞不均勻，影響微型薯原原種的根系吸收效率。適當修剪頂端和側枝，可以有效促進根系的分布和塊莖的發育。另外，及時摘除病蟲害葉片和枯黃部分，可以避免病蟲害蔓延。

4.3.3生長階段監控與調整

氣霧栽培過程中，在植株生長的各個階段應進行精準監控。種薯發芽后、進人快速生長期時，應避免植物過度生長，適時控制濕度和溫度，確保植株營養生長與生殖生長的平衡。植株進入花芽分化期后，要加強對其生長的細致調控，確保其塊莖形成的質量與數量。在這一過程中，根據生長情況調整水霧濃度，避免水分過多導致植株徒長。

4.3.4支架與綁扎管理

隨著植株的生長，支架的設計與綁扎技術對保持植株穩定起著關鍵作用。適時的支撐可以有效避免植株傾斜或倒伏，保障根系的吸水與養分輸送。在氣霧栽培過程中，微型薯原原種的枝葉容易受重力影響，因此綁扎與支撐的工作應細致入微，確保其正常生長和空氣流通良好。

4.3.5 病蟲害防治

盡管氣霧栽培系統具有一定的封閉性，減少了病蟲害的傳播，但仍然需要定期檢查植株，發現病害苗應及時處理。對于馬鈴薯常見的病害，如細菌

性軟腐病和病毒病，應進行嚴格篩查。對于害蟲，可以利用物理隔離或生物防治手段控制，避免病蟲害在高濕環境下快速傳播，

4.4采收儲藏

馬鈴薯微型薯原原種的采收與儲藏直接影響種薯的發芽率與后期產量。在氣霧栽培條件下，確保微型薯的高質量采收與儲藏，是實現高效種薯繁育的關鍵。

4.4.1 采收時機

微型薯的采收時機決定其種薯的質量。研究表明，微型薯的最佳采收期為塊莖直徑達到 1 . 5～2 . 0 c m 且其表皮硬化、芽眼明顯時。此時，微型薯的發芽率在 8 5 % 以上。過早采收，會導致發芽力下降，發芽率不足 60 % ；過晚采收，會有病蟲害發生，導致發芽率顯著降低。理想的采收期通常在氣霧栽培后第40\\~60天。

4.4.2 采收操作

在氣霧栽培中，微型薯在采收時應盡量減少機械損傷。研究表明，采收操作中的人為損傷會導致微型薯發芽力下降 1 5 %～2 0 % 。因此，在采收過程中，應避免使用過硬的工具或暴力拉扯。操作時盡量避免摩擦、撞擊，確保塊莖表皮的完整性，以提高微型薯的后續發芽率。

4.4.3 儲藏條件

儲藏環境直接影響微型薯原原種的質量。微型薯在溫度 濕度 8 0 %～9 0 % 的環境中儲藏，可維持 90 % 以上的發芽率。在低溫環境下，微型薯的生理活動減緩，水分蒸發減少，能有效防止其枯萎或腐爛。若溫度超過 ，微型薯的發芽率通常會下降至 70 % ～ 7 5 % 。

5馬鈴薯微型薯原原種氣霧栽培營養管理

馬鈴薯微型薯原原種氣霧栽培采用的是無土栽培方式，植物吸收空氣中霧化的營養液獲取水分和養分，因此，營養液的配比、濃度及供給時間的精準管理十分關鍵。

5.1營養液配方與濃度

營養液中常用的主要營養元素包括氮(N）、磷（P）鉀(K）鈣(Ca）鎂 ? M g? 及微量元素[如鐵(Fe）、錳(Mn）、鋅 ( Z n) 等］。針對馬鈴薯微型薯生長的特殊需求，氮、磷、鉀的比例應控制在 1 5 : 1 0 : 2 0 ，氮主要促進莖葉生長，磷能促進根系伸展，而鉀有助于增強植物抗逆性。適宜的總溶解固體(TDS)值控制在1 ，有助于植物的健康生長。

5.2營養液的更換與監控

在氣霧栽培中，營養液需要定期更換，以防止養分過度消耗或有害物質積累。一般而言，營養液每隔10\\~14d更換1次。為滿足植物營養需求，應配備TDS和pH傳感器進行實時監控，確保營養液濃度與pH值始終處于適宜范圍。

6馬鈴薯微型薯原原種氣霧栽培環境管理

氣霧栽培依賴于精準的環境控制系統，以優化植物生長的各項環境參數。

6.1 溫度控制

溫度直接影響馬鈴薯微型薯的生長速率與代謝活動。在氣霧栽培系統中，溫度通常控制在 2 0 ～ 。溫度低于 時，馬鈴薯微型薯生長緩慢，超過 則會引起植物熱應激，影響根系發育和葉片光合作用。因此，必須精確控制溫度。

6.2 濕度管理

在氣霧栽培中，濕度通常控制在 6 0 % ～ 8 0 % 。濕度過高易引發病菌滋生，但濕度過低則會導致蒸騰作用增強，影響水分和養分的供給。

6.3光照管理

合理的光照強度應為 ，光照周期一般設定為 1 6 h 光照、 ， 8 h 黑暗，以模擬自然生長環境，促進光合產物的合成和積累。

7結束語

馬鈴薯微型薯原原種氣霧栽培技術為馬鈴薯種薯的高效繁育提供了全新的解決方案。氣霧栽培系統的精確控制為馬鈴薯微型薯的快速繁殖提供了良好的生長環境，有效提升了種植的產量和微型薯的抗性。在栽培設施設計、環境管理和營養液調控方面，進一步推動了馬鈴薯產業的技術革新和可持續發展。

參考文獻：

[1歐洋.基于LoRa技術氣霧立體栽培監控系統設計及實現D」.太原：太原理工大學，2022

[2]豆靜，封明軍，雷富臣，等.氣霧培在植物栽培中的應用研究進展[J.現代農業科技，2021(5):13-17.

[3]徐倩，張建新，徐偉忠，等.山地果園分根氣霧栽培改造：以麗水市蓮都區雨傘崗為例[J].麗水學院學報，2020，42（5）：57-63.

[4]高璇.溫室氣霧法工廠化栽培馬鈴薯脫毒小薯生產設施研究[J].農業與技術，2019，39(3）：57-59.

[5]李元元.春播馬鈴薯栽培技術及病蟲害防治措施分析[J].種子科技，2025，43（1）：144-146.

Research on Aeroponic Cultivation Technology for Potato Pre-Basic Seed Minitubers

GUO Jiancheng WANG Yapei LOU Qiuli

HenanHundredMu TianAgricultural TechnologyCo.，Ltd.，Luohe4626OO，China

Abstract: The aerosol cultivation technology of miniature potato original seeds can significantly improve the breeding efficiency of potatoes by precisely controlling environmental factors and nutrient supply.The technology uses the aerosol cultivation system to optimize the environmental parameterssuch as temperature，humidity，light and CO concentration，thereby ensuring the healthy growth of miniature potato plants under high density cultivation conditions.The nutrient solution management system provides the nutrient supply required by the plant at diferent growth stages，accelerating the rapid breeding of high-qualityseed potatoes.This aerosol culture technology has effectively overcome the degradation of seed potato，virus transmisson and other problems in traditional cultivation， and improved the disease resistance and yield of seed potato.This technology provides a new way of sustainable development for potato seed potato production，and promotes the modernization and technological progress of the potato industry.

Key words: miniature potato; original seed aerosol cultivation; nutrient solution management; environmental control system

（欄目編輯：董清芝）